DIN EN 60746-2-2003 Expression of performance of electrochemical analyzers - Part 2 pH-value (IEC 60746-2 2003 + Corrigendum 2003) German version EN 60746-2 2003《电化学分析仪性能表示 第2部分 pH.pdf

1、DEUTSCHE NORM September 2003Angabe zum Betriebsverhalten vonelektrochemischen AnalysatorenTeil 2: pH-Wert(IEC 60746-2:2003 + Corrigendum 2003) Deutsche Fassung EN 60746-2:2003EN 60746-2ICS 71.040.40Expression of performance of electrochemical analyzers Part 2: pH-value (IEC 60746-2:2003 + corrigendu

2、m 2003);German version EN 60746-2:2003Expression des qualits de fonctionnement des analyseurslectrochimiques Partie 2: Mesure du pH (CEI 60746-2:2003+ corrigendum 2003); Version allemande EN 60746-2:2003Ersatz frDIN IEC 60746-2:1986-04Siehe Beginn der GltigkeitDie Europische Norm EN 60746-2:2003 hat

3、 den Status einer Deutschen Norm.Beginn der GltigkeitDie EN 60746-2 wurde am 2003-02-01 angenommen.Daneben darf DIN IEC 60746-2:1986-04 noch bis 2006-02-01 angewendet werden.Nationales VorwortFr die vorliegende Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 966 Stoffgren-Messgerte fr Betriebund Umwelt der

4、DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN undVDE zustndig.Norm-Inhalt war verffentlicht als E DIN IEC 65D/44/CDV:1998-09.Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 65D Analyzing equipment erarbeitet.Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikati

5、on bis zum Jahr 2007 unverndertbleiben soll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert.Fortsetzung Seite 2und 21 Seiten ENDKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechn

6、ik im DIN und VDE DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise,nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinRef. Nr. DIN EN 60746-2:2003-09Preisgr. 14 Vertr.-N

7、r. 2514NormCD Stand 2004-03DIN EN 60746-2:2003-092Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe desAusgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich dieVerweisung auf die jeweils neueste gltige Ausg

8、abe der in Bezug genommenen Norm.Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die inBezug genommene Ausgabe der Norm.Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit einZusammenhang besteht, grundstzl

9、ich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel:IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 insDeutsche Normenwerk aufgenommen.IEC hat 1997 die Benummerung der IEC-Publikationen gendert. Zu den bisher verwendeten Normnummernwird jeweils

10、 60000 addiert. So ist zum Beispiel aus IEC 68 nun IEC 60068 geworden.nderungenGegenber DIN IEC 60746-2:1986-04 wurden folgende nderungen vorgenommen:a) Prfverfahren unter Bezugnahme auf IEC 60746-1 berarbeitet;b) in Anhang B (informativ) sind die neuen IUPAC-Empfehlungen fr die pH-Messung eingearbe

11、itet worden;c) in Anhang B (informativ), Tabelle B.1, sind Werte fr pH-Referenzpufferlsungen bei verschiedenenTemperaturen enthalten, die als informativ gelten.Frhere AusgabenDIN IEC 60746-2: 1986-04NormCD Stand 2004-03EUROPISCHE NORMEUROPEAN STANDARDNORME EUROPENNEEN 60746-2Februar 2003ICS 71.040;

12、19.040Deutsche FassungAngabe zum Betriebsverhalten vonelektrochemischen AnalysatorenTeil 2: pH-Wert(IEC 60746-2:2003)Expression of performance of electrochemicalanalyzers Part 2: pH-value(IEC 60746-2:2003)Expression des qualits de fonctionnement desanalyseurs lectrochimiques Partie 2: Mesure du pH(C

13、EI 60746-2:2003)Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2003-02-01 angenommen. DieCENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zuerfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser EuropischenNorm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist

14、.Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren biblio-graphischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mit-glied auf Anfrage erhltlich.Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch,Franzsisch). Eine Fassung in eine

15、r anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprachegemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Statuswie die offiziellen Fassungen.CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belg

16、ien,Dnemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien,Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Portugal, Schweden,der Schweiz, der Slowakei, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn und demVereinigten Knigreich.CENELECEuropisches Komitee fr Elektrot

17、echnische NormungEuropean Committee for Electrotechnical StandardizationComit Europen de Normalisation ElectrotechniqueZentralsekretariat: rue de Stassart, 35 B-1050 Brssel 2003 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren,sind weltweit den Mitgliedern von CENE

18、LEC vorbehalten.Ref. Nr. EN 60746-2:2003 DNormCD Stand 2004-03EN 60746-2:20032VorwortDer Text des Schriftstcks 65D/90A/FDIS, zuknftige 2. Ausgabe von IEC 60746-2, ausgearbeitet von demSC 65D Analysing equipment“ des IEC TC 65 Industrial-process measurement and control“, wurde der IEC-CENELEC Paralle

19、len Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2003-02-01 als EN 60746-2angenommen.Dieser Teil 2 von EN 60746 muss in Verbindung mit EN 60746-1 benutzt werden.Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebenedurch Verffentlichung einer identischen nationalenNorm

20、 oder durch Anerkennung bernommen werdenmuss (dop): 2003-11-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, dieder EN entgegenstehen, zurckgezogen werdenmssen (dow): 2006-02-01Anhnge, die als normativ“ bezeichnet sind, gehren zum Norminhalt.Anhnge, die als informativ“ bezeichnet sind, enthalten nur Info

21、rmationen.In dieser Norm sind die Anhnge C und ZA normativ und die Anhnge A und B sind informativ.Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt.AnerkennungsnotizDer Text der Internationalen Norm IEC 60746-2:2003 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung alsEuropische Norm angenommen.NormCD Stand 2004

22、-03EN 60746-2:20033InhaltSeiteVorwort 21 Anwendungsbereich 52 Normative Verweisungen 53 Begriffe, Symbole und Abkrzungen. 53.1 Begriffe 53.2 Symbole. 74 Vorgehen bei technischen Angaben 84.1 Zustzliche Angaben fr pH-Messketten und pH-Messeinrichtungen 84.2 Zustzliche Angaben fr pH-Messumformer. 84.3

23、 Angaben fr Aufnehmer 84.3.1 Allgemeines 84.3.2 Bezugselektroden. 94.3.3 pH-Aufnehmer 94.3.4 Temperaturkompensator 94.3.5 Hilfseinrichtungen fr die pH-Messkette. 95 Empfohlene Standardwerte und -bereiche von Einflussgren, die das Betriebsverhalten derpH-Messumformer beeinflussen 96 Nachprfen von Wer

24、ten. 106.1 Allgemeine Gesichtspunkte. 106.2 Prfverfahren fr pH-Messumformer. 106.2.1 pH-Skaleneinstellung 106.2.2 Isothermenschnittpunkt ipH, pH . 106.2.3 Temperaturkompensation 116.3 Prfverfahren fr pH-Messketten 116.3.1 Nullpunkt. 116.3.2 Prozent der theoretischen Steilheit, PTS 116.3.3 pH-Isother

25、menschnittpunkt 116.4 Prfverfahren fr pH-Messeinrichtungen. 116.4.1 Eigenabweichung . 126.4.2 Linearittsabweichung 126.4.3 Wiederholbarkeit. 126.4.4 Ausgangssignalschwankung 126.4.5 Aufwrmzeit 126.4.6 Drift . 126.4.7 10-%-Zeit und 90-%-Zeit 126.4.8 Temperatur der Messlsung 126.4.9 Haupteinflussgren

26、12Anhang A (informativ) 14NormCD Stand 2004-03EN 60746-2:20034SeiteAnhang B (informativ) Referenzpufferlsungen: pH-Wert in Abhngigkeit von der Temperatur 15Anhang C (normativ) Alternatives Verfahren zur Messung von 10-%-Zeit (T10), Anstiegs- undAbfallzeit (Tr, Tf) und 90-%-Zeit (T90) 18Literaturhinw

27、eise 20Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihrenentsprechenden europischen Publikationen 21Bild C.1 Zusammenhang zwischen T10, Tr, Tfund T90. 18Tabelle A.1 Werte fr die Steilheit, k = 2,3026 RT/F 14Tabelle B.1 Werte fr pH-Referenzpufferlsungen bei verschi

28、edenen Temperaturen. 16Tabelle B.2 Zusammensetzung der pH-Referenzpufferlsungen. 17NormCD Stand 2004-03EN 60746-2:200351 AnwendungsbereichDie vorliegende Norm hat zum Ziel: die Terminologie und Definitionen der Begriffe sowie Anforderungen an Herstellerangaben fr Mess-einrichtungen, Aufnehmer und Me

29、ssumformer festzulegen, die fr die Bestimmung des pH-Wertes vonwssrigen Lsungen eingesetzt werden; Prfungen des Betriebsverhaltens derartiger Analysatoren, Aufnehmer und Messumformer festzulegen; grundlegende Dokumente bereitzustellen, um die Anwendung von Normen fr die QualittssicherungISO 9001, IS

30、O 9002 und ISO 9003 zu untersttzen.2 Normative VerweisungenDie nachfolgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datiertenVerweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzteAusgabe des in Bezug genommenen Dokumen

31、ts (einschlielich aller nderungen).IEC 60746-1:2002, Expression of performance of electrochemical analyzers Part 1: General.ISO 9001, Quality management systems Requirements.ISO 9002, Quality systems Model for quality assurance in production, installation and servicing.ISO 9003, Quality systems Mode

32、l for quality assurance in final inspection and test.3 Begriffe, Symbole und Abkrzungen3.1 BegriffeFr die Anwendung dieses Teils von IEC 60746 gelten die in IEC 60746-1, Abschnitt 3, angegebenen und diefolgenden Begriffe.3.1.1pH-Wertein Ma fr die Wasserstoff-Ionen-Aktivitt H+a in einer wssrigen Lsun

33、g, definiert durch den Ausdruck:H+pH log a=Er wird hinsichtlich der pH-Werte gemessen, die bestimmten Referenzpufferlsungen zugeordnet wurden.Die Messung erfolgt durch Bestimmung der Kettenspannung E zwischen einem Elektrodenpaar, das nachfolgendem Schema in die Messlsung eingetaucht wird:Bezugselek

34、trode Messlsung pH-Elektrode Eund durch Messung von ()1pH S einer Referenzpufferlsung mit demselben Elektrodenpaar bei derselbenTemperatur entsprechend:()1Bezugselektrode Pufferlsung pH ElektrodeS ()1E SDie Kettenspannungen ()1E S usw. sind als Differenz der Spannungen der rechten Elektrode (pH-Elek

35、trode)und der Spannung der linken Elektrode (Bezugselektrode) definiert.Der pH-Wert der Messlsung ergibt sich im Idealfall aus:NormCD Stand 2004-03EN 60746-2:20036()()11pH pHE ESSk= (1)Dabei ist /kRTF= , die theoretische Steilheit nach Nernst (siehe 3.1.2).Die numerischen Werte fr die theoretische S

36、teilheit k bei Temperaturen von 0 C bis 95 C werden inAnhang A angegeben.ANMERKUNG Messungen in Medien, die nicht oder nur teilweise wssrig sind, liegen auerhalb des Anwendungs-bereichs dieses Dokumentes; der Leser sollte auf spezielle Fachtexte zurckgreifen.3.1.2praktische Steilheit und Prozent der

37、 theoretischen SteilheitPTSdas Betriebsverhalten des Elektrodenpaares kann unterhalb der theoretischen Steilheit k liegen und weisteine praktische Steilheit k auf, kann durch Verwendung einer zweiten Referenzpufferlsung an Stelle derMesslsung mit einem pH-Wert ()2pH S mit einer Kettenspannung ()2E S

38、 nach folgender Gleichungbestimmt werden:() ()() ()2112pH pHES ESkSS =(2)ANMERKUNG Die Differenz zwischen den pH-Werten der beiden Referenzpufferlsungen sollte so gro wie mglichsein, jedoch sollten im Allgemeinen Pufferlsungen mit einem pH-Wert ber 10 und einem pH-Wert unter 3 nichtverwendet werden.

39、Mit der folgenden Gleichung erhlt man den Prozentwert der theoretischen Steilheit:100 kPTSk=Die Gleichungen (1) und (2) knnen zusammengefasst werden, indem man die praktische Steilheit k frden Faktor k in Gleichung (1) einsetzt, dabei ist:()() () ()() ()112121pH pHpH pHEES S SSES ESGe9Gf9Ge9 Gf9 Geb

40、GfbGeb Gfb=(3)und die beiden Referenzpufferlsungen blicherweise so gewhlt werden, dass sie den pH-Wert der Mess-lsung einschlieen3.1.3pH-Aufnehmerder am hufigsten verwendete pH-Aufnehmer ist eine Glaselektrode, weitere potentiometrische Aufnehmersollten nur gewhlt werden, wenn die Anwendung von Glas

41、elektroden ausgeschlossen wird, z. B. eine Anti-monelektrode. Der pH-ISFET-Aufnehmer (en: Ion Selective Field Effect Transistor Ionenselektiver Feld-effekttransistor) ist eine Alternative zu potentiometrischen Aufnehmern, erfordert jedoch herstellerspezifischeMessausrstungen3.1.4Bezugselektrodeeine

42、entsprechende Halbzelle, die bei einer konstanten Temperatur ein stabiles Potential gegenber demPotential des zu messenden pH-Aufnehmers besitzt. Der elektrische Kontakt mit der Messlsung wird durcheine Flssigkeitsverbindung mit der Bezugselektrode oder einer dazwischenliegenden Brckenlsunghergestel

43、lt3.1.5Temperaturkompensatorein elektrischer Aufnehmer, der sich in thermischem Kontakt mit der Messlsung befindet und Gren fr dieTemperaturkompensation liefertNormCD Stand 2004-03EN 60746-2:200373.1.6MessketteEintauch- oder Durchflussgehuse, in das die pH-Aufnehmer und Bezugsaufnehmer und auch blic

44、herweiseein Temperaturkompensator (siehe 4.3.4) und mglicherweise Hilfseinrichtungen (siehe 4.3.5) eingebaut sind3.1.7Messketten-Nullpunkt (pH)pH-Wert, bei dem das Elektrodenpaar (Messkette) bei einer gegebenen Temperatur die Kettenspannung nullergibt, blicherweise bei 25 C, wenn nicht anders angege

45、ben3.1.8Isothermenschnittpunkt des Elektrodenpaares (der Messkette)die Werte pH , ipH zu den Kettenspannungen iE des Elektrodenpaares (der Messkette) sindtemperaturunabhngig. Er ist eine Funktion der Temperaturkoeffizienten der Einzelelektroden und liefert beientsprechender Messausrstung die Tempera

46、turkompensation fr die Nullpunktverschiebung desElektrodenpaares3.1.9Querempfindlichkeit der Glaselektrode gegenber Alkali-(oder Natrium-)IonenAbweichung der Kettenspannung, die durch Querempfindlichkeit der pH-Glaselektrode auf Alkaliionen hervor-gerufen wird und bei hohen pH-Werten zu scheinbarer

47、geringen pH-Werten fhren. Haupteinflussgren sindNa+ Li+ K+ Ba2+. Die Abweichungen vergrern sich mit ansteigender Konzentration, pH-Wert undTemperatur. Die Gre ist abhngig von der Zusammensetzung der Glasmembrane3.1.10Referenzpufferlsungeine wssrige Lsung, die nach einer bestimmten Formel unter Verwe

48、ndung von Chemikalien fr Analyse-zwecke und Wasser mit einer Leitfhigkeit 2 S cm1hergestellt ist3.1.11Masse-(Erd-)Elektrode der Lsungeine inerte Metallelektrode, die fr den differentiellen Eingang der Messausrstung als Vergleichspunkt erfor-derlich ist, gegen die die Potentiale der Glas- und der Bez

49、ugselektrode verglichen werden. Bei anderen An-wendungen stellt sie das Potential der Messlsung am Instrumentenmasseanschluss (Erde) dar3.1.12SimulatorSimulatoren, die Nernstspannungen liefern, die pH-Werten bei ausgewhlten Temperaturen entsprechen,und zwar ber einen hohen Reihenwiderstand, wie sie pH-Messketten aufweisen.Der Simulator